淺談PLC基本指令教學

摘要：所謂“教學有法，卻無定法，貴在得法”，教學效果是檢驗教學方法的最終決定因素。在PLC基本指令教學中，筆者通過不斷實踐，探索新的教學方法，充分利用多媒體教學手段，激發學生的學習興趣，讓學生掌握基本指令及編程技巧。

關鍵字：PLC基本指令 一體化教學 編程技巧 學習興趣

可編程控制器簡稱PLC，由于可通過軟件來改變控制過程，且具有體積小、組裝維護方便、編程簡單、可靠性高、抗干擾能力強等特點，已廣泛應用于工業控制的各個領域。為了適應PLC日益廣泛應用的形勢，PLC技術已經成為各技工學校電工專業的重點課程。這門課程包含了PLC的基礎理論、基本指令、功能指令、編程操作和實際應用等知識。如何讓技校學生快速有效地掌握這些知識？筆者在教學實踐中摸索出了一些經驗，下面就談一談對PLC基本指令教學的一些見解。

一、把教學現場搬到實驗室

PLC是一門理論性較深、實踐性較強的專業課程，有著理論和實習不可分割的特點，學生邊學邊練，才能利于PLC知識的掌握。

1.通過實踐理解理論

一體化教學淡化了理論和試驗環節的界限。老師將要講授的基本指令的基礎知識、實例應用、編程方法等內容通過教學設備，現場展示或演示出來，可以使學生身臨其境，迅速理解了學習內容。同時，學生聽老師講解幾個指令和一個實例之后，就在老師指導下編寫出程序，及時上機試驗，試驗結果往往會讓學生對老師的講解有一種深刻的認同。

2.快速反饋學習信息

學生進入實驗室后，編程練習就改在編程軟件進行了。編程軟件不僅有對指令勘誤的功能，還可以將編寫正確的指令表轉換成梯形圖。如果不能轉換成梯形圖或是轉換成了別樣的梯形圖，或系統不讓下載，或錯誤燈閃爍，都說明所編寫的程序出現錯誤。這種學習方法的直觀性、對比性，可以使學生及時知道自己的問題所在，并立即加以修正。

二、強化指令表編寫訓練

PLC的控制程序基本上是采用梯形圖、指令表或狀態流程圖來編寫的，而手持編程器只能編寫指令表。由于各PLC廠家的給定基本指令往往很多，學生初學指令表編寫時經常錯寫、少寫、多寫。為了能讓學生學好基本指令，必須對他們進行強化訓練。

1.突顯和緊扣指令表學習中的難點

PLC的基本指令是編程常用指令，是學習重點，但學生一開始學習的時候，經常在“電路塊串并聯”指令以及“多路輸出”這兩類指令的使用上出現錯誤，使其成為學生學習的“老大難”。為了解決這個問題，筆者在教學中采取了如下措施：

（1）引入多媒體，為學生營造輕松學習的環境。為突出重點、難點，在基本指令的教學課件中，把重點、難點部分提煉出來設置成彩色文字，加上動畫效果和聲音效果，使原本枯燥的知識變得生動有趣，對學生形成強烈的視覺沖擊，提高學生對難點學習的注意力。

（2）編寫融入難點的梯形圖，對學生進行指令表編寫訓練。要讓學生正確地運用基本指令編寫指令表，還要靠他們的認真反復練習，不斷修正錯誤，達到熟能生巧。在訓練過程中，筆者編寫了多個含有學習難點的梯形圖，通過教學網把它傳送到學生機上；待學生編寫完畢后，再讓他們把指令表翻譯成梯形圖，與筆者發送的梯形圖進行對照。如果結果與目標不一致，學生就會產生很大的疑問和求真的渴望。此時，老師再對學生及時解惑，會獲得事半功倍的教學效果。

2.提高學生競爭意識，鞏固學習效果

適度的壓力是動力的源泉。為此，筆者組織學生在指令表編寫練習的過程中展開比賽，將前幾名率先完成的學生的名次和所用時間寫到黑板上，表彰優秀，樹立榜樣。所以，每次競賽的氣氛都是很熱烈緊張的。通過這些活動，班級的學習氣氛濃厚了，且淡化了學習難點，鞏固了所學知識，有效地完成了指令表編寫的教學任務。

三、進行基本指令的特性試驗

FX2N系列的PLC里，除了13個連接驅動指令和多路輸出指令，還有14個具有特殊功能的基本指令。學習這類基本指令，重點是要理解它們的特性和功能，但有些指令的功能比較抽象。例如，課本論述PLS的功能時說：“當檢測到輸入脈沖的上升沿時，PLS指令的操作元件得電一個掃描周期，產生一個寬度為一個掃描周期的脈沖信號輸出。”學生產生困惑“怎樣才是檢測到輸入脈沖的上升沿？一個掃描周期有多長？而PLS的操作元件又如何產生寬度為一個掃描周期的脈沖輸出？”對于這樣的問題，老師講解時很費口舌。所以，進行特性試驗，也是學習應用基本指令的一個必要環節。

當然，試驗也要在老師有目的的指導下進行。筆者先把試驗程序編寫出來，讓學生下載到PLC里。然后，采用兩種形式要求學生做試驗：一是指出該指令的功能特性，讓學生按一定的步驟操作，及時觀察每步驟的試驗現象，填寫試驗報告，分析現象產生的原因，從而理解指令功能特性；二是先提出一些試驗步驟，讓學生觀察試驗現象后，總結出指令的功能特性，同樣要求他們把這些思考寫在試驗報告中。經過耳聞目睹和思考，學生無一例外地理解了所試驗指令的功能、特性、使用注意問題等，為學習控制程序的編寫打下了基礎。

四、培養學生的編程能力和編程技巧

在學習PLC基本指令的教學中，主要目的是進行編程技巧的入門指導，通過運行調試程序，掌握編程方法，為以后進行復雜的電路設計奠定良好的基礎。但是，應用程序的編寫卻是學生最吃力的。怎樣培養學生這方面的能力呢？

1.耐心細致地進行編程入門指導

（1）編程過程的指導。首先，合理提出控制要求。技校學生學習基礎一般較低，老師初始指導他們編程學習時，不要跨越過大難度，使他們產生畏難情緒；盡量先提出一個或兩個控制要求，待學生目睹了自己設計的程序成功實現而產生興奮后，再循序漸進地加大難度。其次，引導學生選擇現場需用輸入、輸出的部件，分配PLC的輸入輸出點，畫出PLC的實物接線圖，將輸入輸出部件接入PLC。第三，設計出梯形圖。雖然一個控制程序中有多個控制要求，指導學生設計程序的時候，要先對應一個控制要求，畫出實現這個控制所要驅動的線圈和控制觸點，然后再對應下一個控制要求，畫出線圈和控制觸點。如此類推，逐步完成多個控制要求，最后添加聯鎖、過載、報警等保護措施。

（2）編程技巧和方法的指導。在學生學習程序設計的過程中，要讓學生明白，怎樣設計梯形圖才是合理設計？程序中出現雙線圈，將產生什么結果？怎樣才能讓學生又快又準確地完成程序的設計？如負載的延時接通和延時失電怎樣實現？多個負載順序啟動停止控制怎樣完成？

（3）運行PLC檢驗編寫的程序。程序設計是否符合實際控制要求，觀察運行結果是關鍵。有時候從理論上分析認為無誤，但一運行就發現仍然存在問題。在不斷發現問題、解決問題中，學生的編程能力和技巧自然可以逐漸提高。

2.理論聯系實際，提高編程興趣

學習知識越接近學生的日常生活，同時又不偏離教材，學生就越容易理解，對新知識學習的渴望就越大。教師可以利用這一點，激發學生的興趣，引導學生主動思維，分析問題、解決問題。

3.互動式教學

充分發揮學生學習的能動性，雙邊互動式教學同樣是產生良好效果的教學方式。在進行程序設計的教學過程中，老師要通過創設情境、巧設疑問，鼓勵學生大膽提出不同看法，創造出一個共同討論、動手實踐、活潑的學習環境。

（作者單位：河南省駐馬店高級技工學校）